TCAD-моделирование высоковольтных 4$H$-SiC диодов с охранной полуизолирующей областью

Проведено TCAD-моделирование высоковольтных 4$H$-SiC $p^{+}$–$n$–$n^{+}$-диодов с охранной полуизолирующей $i$-областью, образованной за счет полной компенсации легирующих доноров в $n$-области глубокими ловушками захвата носителей заряда (энергетическое положение ловушек в запрещенной зоне 4$H$-SiC – 1.2 эВ ниже дна зоны проводимости). Показано, что при комнатной температуре эффективность работы полуизолирующей охранной $i$-области близка к 100%: напряжение лавинного пробоя $p^{+}$–$n$–$n^{+}$-диода с охранной $i$-областью составляет 1100 В и равно напряжению пробоя идеализированного диода с одномерной $p^{+}$–$n$–$n^{+}$-структурой. При повышении температуры выше 600 K $i$-область постепенно теряет свою функциональность в качестве охранной вследствие теплового выброса захваченных ловушками электронов. Полученные результаты кратко обсуждаются в плане практического использования радиационной технологии формирования полуизолирующей охранной $i$-области в 4$H$-SiC-приборах.